ВЫБОР ОБМОТОЧНЫХ ДАННЫХ СТАТОРА
Проектирование Турбогенератора
Выполнил:
Студент IV курса ЭлМФ
Группы 4022/11
Биктуганов Р.Н.
Содержание
Стр.
| 1.Техническое задание на проектирование……………………………………………………….. | |
| 2.Определение основных размеров и электромагнитных нагрузок…………………………….. | |
| 3.Выбор обмоточных данных статора…………………………………………………………….. | |
| 4.Выбор обмоточных данных ротора…………………………………………………………....... | |
| 5.Электромагнитные расчет……………………………………………………………………….. | |
| 6.Расчет индуктивных сопротивлений и постоянных времени…………………………………. | |
| 7.Расчет потерь и КПД……………………………………………………………………………... | |
| 8.Тепловой расчет………………………………………………………………………………...... | |
| 9.Используемая литература……………………………………………………………………....... |
Турбогенератор
Дано:
соединение-звезда
Система охлаждения ТВВ: обмотки ротора- непосредственное водородом, обмотки статора- непосредственное водой.
РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
1) Выбор основных размеров и электромагнитных нагрузок
Номинальная кажущаяся мощность
Из рис. 1-4 находим значение о.к.з.=0,53
Предварительный диаметр расточки статора по рис 3-3
Предварительный диаметр ротора по рис.3-4
Это значение входит в ряд нормализованных значений в 
Предварительное значение машинной постоянной Арнольда по рис. 3-1
На основании (3-1) предварительное значение длины статора
Предварительно принимаем длину бочки ротора 
Предварительное значение линейной нагрузки по рис 4-1
Предварительное значение индукции в зазоре по рис. 4-6
Предварительное значение полюсного деления по (3-3)
где число пар полюсов
Значение зазора по (3-5)
По рис .3-7 
Окончательно принято большее округленное значение
Окончательное значение диаметра расточки статора и полюсного деления
1150 мм
Далее определяем ориентировочные значения главных технико-экономических показателей машины. Отношение длины статора к диаметру
Полученное значение 
соответствует расходу меди на обмотку статора, близкому к минимальному, и, следовательно, приемлемо. Отношение длины бочки ротора к диаметру
По рис. 3-5 расход меди на обмотку ротора несколько больше минимального. Ожидаемые критические частоты 
, 
Ожидаемое значение к.п.д.:
Значение махового момента :
и общая масса G 
Для оценки индуктивного сопротивления рассеяния обмотки статора принимаются отношение 
0,2 и наиболее благоприятный относительный шаг обмотки статора
. Для отношения 
0,161 ,отсюда по рис.4-2 
Сверхпереходное индуктивное сопротивление по продольной оси может быть найдено по выражению
ВЫБОР ОБМОТОЧНЫХ ДАННЫХ СТАТОРА
7764 А
Принимаем в соответствии с табл. 5-1 число параллельных ветвей а=1 и число активных проводников в пазу 
. Обмотку принимаем стержневую петлевую.
Предварительно зубцовый шаг по расточке статора согласно(5-3).
Предварительное число пазов статора по (5-4)
Окончательно принимаем по табл. 5-2 
Окончательные значение зубцового шага и линейной нагрузки
По табл.5-3 принимаем относительный шаг 
Число последовательно соединенных витков в фазе по (5-5)
Принимаем предварительно ширину паза статора по 
Двухсторонняя толщина изоляции по ширине паза при напряжении 15,75 кВ по табл.5-5
Предварительная ширина элементарного проводника при двух проводниках по ширине паза( 
Где 
Принимаем окончательно по табл. 5-6 
Окончательная ширина паза
Принимаем предварительно плотность тока по рис.4-4 
Требуемое сечение стержня
Принимаем комбинированный стержень с тремя сплошными проводниками на один полый N=3 и отношение высоты сплошного проводника к высоте полого 
Ориентировочно задаемся по §5-9 коэффициентом вытеснения тока 
и значением
При этом вспомогательная функция по рис.5-1 равна ψ=1,6
Предварительная высота полого проводника по (5-14)
Принимаем окончательно по табл. 5-6 
. По табл.5-6 площадь сечения элементарного полого проводника 
Предварительная высота сплошного проводника
Принимаем по табл. 5-7 
, и площадь сечения проводника 
Равна 
Площадь сечения меди одной группы 
Требуемое число групп в стержне
Окончательная плотность тока 
Суммарная толщина изоляции по высоте паза для напряжения 15,75 кВ по табл.5-5 составляет 
Высоту клина принимаем 
место на транспозицию проводников равно
Высота паза статора по (5-16)
Проверяем отношение 
177/1150=0,15 и 
=177/46,6=3,8
Магнитный поток в зазоре при холостом ходе и номинальном напряжении по(5-6)
Полная длина сердечника статора по (5-17)
Принимаем по §5-12 ширину пакета и канала 
Длина активной стали без каналов по (5-19)
Эффективная длина стали по (5-20)
Принимаем холоднокатаную электротехническую сталь марки 3413 толщиной 0,5 мм. Направление проката-вдоль магнитных линий в спинке статора.
На основании табл.4-1 принимаем 
Требуемая площадь сечения статора по (5-21)
Высота спинки по (5-22)
Внешний диаметр сердечника статора по (5-23)
Длина лобовой части стержня по (5-25)
Длина витка обмотки статора по (5-24)
Сопротивление обмотки статора постоянному току по (5-26) при 15 
При 75 
=1,24 
Вентиляционную схему сердечника статора принимаем одноструйной(см.рис.2-8 а), схему охлаждения обмотки статора водой-два стержня последовательно.
Теперь проверим вибрационное состояние сердечника статора согласно рекомендациям гл.12.
Число периодов деформации сердечника 
Средний диаметр спинки статора
Масса меди обмотки статора по (8-43)
Площадь спинки по (8-46)
Масса спинки сердечника статора по (8-45)
Площадь пазов статора по (8-49)
Площадь зубцов статора по (8-48)
Масса зубцов сердечника статора по (8-47)
Отношение массы собранного сердечника к массе спинки
Величина, характеризующая изгибную жесткость сердечника,
Собственная частота колебаний сердечника статора по (12-34а)
Динамический коэффициент
Амплитуда вибраций по (12-35):
Согласно § 12-7 полученное значение 
лежит в допустимом интервале (30 
Окончательно:
- высота спинки статора 
- внешний диаметр сердечника статора 
- средний диаметр спинки 
- площадь спинки 